一、PooledByteBufAllocator的创建
PooledByteBufAllocator顾名思义，就是一个用于分配PooledByteBuf的分配器
现在有以下例子程序
public class Test {
public static void main(String[] args) {
PooledByteBufAllocator allocator = PooledByteBufAllocator.DEFAULT;
ByteBuf buf = allocator.buffer(1024);
buf.writeInt(32);
System.out.println(buf.readInt());
buf.release();
}
}
上面一段代码主要操作就是向池化的ByteBuf分配器申请1024字节的ByteBuf
1.1 静态初始化
PooledByteBufAllocator的静态块代码
static {
//获取默认页大小，大小为8k
int defaultPageSize = SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.allocator.pageSize", 8192);
Throwable pageSizeFallbackCause = null;
try {
//校验和计算页偏移，pageSize的大小不能小于4096，通过默认的pageSize计算后的页偏移是13，计算方式就是通过pageSize循环除以2，直到为1
validateAndCalculatePageShifts(defaultPageSize);
} catch (Throwable t) {
pageSizeFallbackCause = t;
defaultPageSize = 8192;
}
DEFAULT_PAGE_SIZE = defaultPageSize;
//默认PageChunk的最大深度为11
int defaultMaxOrder = SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.allocator.maxOrder", 11);
Throwable maxOrderFallbackCause = null;
try {
//计算PageChunk的大小，因为每个pageSize是8k，PageChunk是一颗平衡二叉树，那么其大小就是8192 * 2^11
validateAndCalculateChunkSize(DEFAULT_PAGE_SIZE, defaultMaxOrder);
} catch (Throwable t) {
maxOrderFallbackCause = t;
defaultMaxOrder = 11;
}
DEFAULT_MAX_ORDER = defaultMaxOrder;
// Determine reasonable default for nHeapArena and nDirectArena.
// Assuming each arena has 3 chunks, the pool should not consume more than 50% of max memory.
final Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
final int defaultChunkSize = DEFAULT_PAGE_SIZE << DEFAULT_MAX_ORDER;
//决定堆内存的PageArena数，通常是cpu个数
DEFAULT_NUM_HEAP_ARENA = Math.max(0,
SystemPropertyUtil.getInt(
"io.netty.allocator.numHeapArenas",
(int) Math.min(
runtime.availableProcessors(),
Runtime.getRuntime().maxMemory() / defaultChunkSize / 2 / 3)));
//决定直接内存的PageArena数，通常是cpu个数
DEFAULT_NUM_DIRECT_ARENA = Math.max(0,
SystemPropertyUtil.getInt(
"io.netty.allocator.numDirectArenas",
(int) Math.min(
runtime.availableProcessors(),
PlatformDependent.maxDirectMemory() / defaultChunkSize / 2 / 3)));
//默认tiny类型的缓存大小为512
DEFAULT_TINY_CACHE_SIZE = SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.allocator.tinyCacheSize", 512);
//默认的small类型的缓存大小为256
DEFAULT_SMALL_CACHE_SIZE = SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.allocator.smallCacheSize", 256);
//默认的normal类型的缓存大小为64
DEFAULT_NORMAL_CACHE_SIZE = SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.allocator.normalCacheSize", 64);
// 32 kb，用于限制normal类型的缓存数组长度
DEFAULT_MAX_CACHED_BUFFER_CAPACITY = SystemPropertyUtil.getInt(
"io.netty.allocator.maxCachedBufferCapacity", 32 * 1024);
// 指定缓存的ByteBuf在分配次数超过 DEFAULT_CACHE_TRIM_INTERVAL 时释放到内存池中
DEFAULT_CACHE_TRIM_INTERVAL = SystemPropertyUtil.getInt(
"io.netty.allocator.cacheTrimInterval", 8192);
//定时释放
DEFAULT_CACHE_TRIM_INTERVAL_MILLIS = SystemPropertyUtil.getLong(
"io.netty.allocation.cacheTrimIntervalMillis", 0);
//是否对所有线程进行对象缓存，如果为false，那么每次释放内存时都会直接归还到内存池中
//为true那么就不会直接归还到内存池，会使用对象池进行缓存
DEFAULT_USE_CACHE_FOR_ALL_THREADS = SystemPropertyUtil.getBoolean(
"io.netty.allocator.useCacheForAllThreads", true);
//设置直接内存的校准值，必须是2的n次幂的值
DEFAULT_DIRECT_MEMORY_CACHE_ALIGNMENT = SystemPropertyUtil.getInt(
"io.netty.allocator.directMemoryCacheAlignment", 0);
// 指定PoolChunk缓存ByteBuffer对象的最大数量
DEFAULT_MAX_CACHED_BYTEBUFFERS_PER_CHUNK = SystemPropertyUtil.getInt(
"io.netty.allocator.maxCachedByteBuffersPerChunk", 1023);
。。。。。。省略日志代码
}
上面的静态块设置了一些必要的参数，比如pageSize，页偏移，缓存数等等。
1.2 实例化构造器
public PooledByteBufAllocator(boolean preferDirect, int nHeapArena, int nDirectArena, int pageSize, int maxOrder,
int tinyCacheSize, int smallCacheSize, int normalCacheSize,
boolean useCacheForAllThreads, int directMemoryCacheAlignment) {
//用于指定是否需要使用直接内存
super(preferDirect);
//创建 PoolThreadLocalCache ，这个类继承了FastThreadLocal，useCacheForAllThreads表示是否允许线程使用对象池
threadCache = new PoolThreadLocalCache(useCacheForAllThreads);
//tiny类型缓存的大小
this.tinyCacheSize = tinyCacheSize;
//small类型缓存的大小
this.smallCacheSize = smallCacheSize;
//normal类型缓存的大小
this.normalCacheSize = normalCacheSize;
//校验并返回一个PoolChunk的大小，默认是16M
chunkSize = validateAndCalculateChunkSize(pageSize, maxOrder);
。。。。。。省略部分代码
//计算页偏移，每个pageSize默认是8k，所以页偏移为log2(8k) = 13
int pageShifts = validateAndCalculatePageShifts(pageSize);
//初始化创建PoolArean，有两种实现，一种是DirectArena（直接内存管理），另一种是HeapArena（堆内存管理）
//它们在创建PoolArean时，内部的memory一个使用的是ByteBuffer，另一个用的是byte数组
。。。。。。省略创建PoolArean的代码
}
这个构造器创建了一个PoolThreadLocalCache对象，PoolThreadLocalCache用于缓存内存块，关于PoolThreadLocalCache更多的细节请移步到《Netty的内存池之PoolThreadCache》
二、创建ByteBuf
protected ByteBuf io.netty.buffer.PooledByteBufAllocator#newDirectBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity) {
//从当前线程中获取PoolThreadCache
PoolThreadCache cache = threadCache.get();
PoolArena<ByteBuffer> directArena = cache.directArena;
final ByteBuf buf;
if (directArena != null) {
//分配内存
buf = directArena.allocate(cache, initialCapacity, maxCapacity);
} else {
//如果Unsafe不可用，那么直接new一个UnpooledDirectByteBuf对象
//如果可用，通过Unsafe创建对象
buf = PlatformDependent.hasUnsafe() ?
UnsafeByteBufUtil.newUnsafeDirectByteBuf(this, initialCapacity, maxCapacity) :
new UnpooledDirectByteBuf(this, initialCapacity, maxCapacity);
}
//包装buf，用于检测内存泄露
return toLeakAwareBuffer(buf);
}
首先从本地线程中获取PoolThreadCache，PoolArean将会先尝试从PoolThreadCache获取内存块，如果获取不到才会尝试从内存池中分配内存。分配好内存之后，会对
PooledByteBuf进行装饰，用于检测内存泄露。
三、总结
PooledByteBufAllocator通过系统属性获取一些创建内存池时必要的参数，所以我们可以通过系统启动参数去定制我们的内存池，除此之外我们可以指定内存泄露检测级别用于
监控我们使用ByteBuf之后是否有调用release方法进行释放。
